JPH1010835A - 帯電装置及びこの帯電装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コストを増大させることなく、高画質が維持で
きる信頼性の高い帯電装置及びこの帯電装置を備えた画
像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】イオン発生器を含む帯電装置１０１は、感
光体ドラム１００の回転中心軸Ｏの直上に延出された垂
線Ｈと、回転中心軸Ｏを通りイオン発生器に対して垂直
な直線Ｌとの成す角θが１０゜以上となるような位置に
配置されている。また、この帯電装置は、イオン発生器
のイオン発生部と感光体ドラム１００との間隔Ｄが、
０．５乃至３．０ｍｍとなるように配置されている。し
たがって、イオン発生部におけるイオン発生にともなっ
て発生される硝酸塩は、感光体ドラム１００の表面に付
着することなく、流れてしまうため、感光体ドラム上に
形成される画像に悪影響を及ぼすことが防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、帯電装置に係
り、特にイオンデポジション方式に適用されるイオン発
生器を備えた帯電装置、及びこの帯電装置を備えた画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置は、静電潜像
を担持する感光体ドラム、及びこの感光体ドラムを所定
の極性に帯電するための帯電装置を有している。従来の
画像形成装置には、コロナ放電を利用した帯電装置が適
用されていたが、近年、画像形成装置の小型化、オゾン
発生量の低減などを目的として、接触帯電法を利用した
帯電装置、特開平６ー７５４５７号に開示されているイ
オンデポジション方式の帯電装置など種々の帯電装置が
提案され、有効な装置として実用化されようとしてい
る。

【０００３】イオンデポジション方式の帯電装置は、幅
１０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、厚さ０．５乃至１ｍｍ程度
のセラミック基板、このセラミック基板の一方の面上に
配設された誘電電極、絶縁層、及びイオン発生電極を有
するイオン発生器を備えている。

【０００４】このイオン発生器は、イオン発生部を形成
する誘電電極とイオン発生電極との間に交流電圧を印加
し、且つイオン発生電極にバイアス電圧を印加すること
により、付近の空気をイオン化させるものであり、両電
極間に電圧が印加されている間、イオン発生部からイオ
ンが発生される。

【０００５】そして、このイオン発生器を有する帯電装
置は、感光体ドラムに対して一定の間隔を保持して近接
配置されるために、感光体ドラムユニット、あるいは画
像形成装置本体に設けられたガイドに装着され、イオン
発生部から発生されるイオンにより感光体ドラムを所定
の電位に帯電させるものである。

【０００６】ところで、このイオン発生器は、イオンを
発生し続けていると、硝酸塩がイオン発生部付近に付着
し、この硝酸塩によって絶縁層の抵抗値が減少するため
に、イオンの発生量も減少する。また、このイオン発生
器は、感光体ドラムに近接配置されているため、イオン
発生部付近で発生した硝酸塩が感光体ドラム表面に付着
する場合がある。

【０００７】この硝酸塩は、吸湿性であるため、感光体
ドラム表面に付着した場合、例えば相対湿度（ＲＨ）７
５％以上の多湿環境で静電潜像が流れたように崩れてし
まい、いわゆる画像ボケが発生する。また、３０乃至７
５ＲＨ程度の常湿環境であっても、長時間放置されるこ
とにより吸湿し、同様の画像ボケが発生する。

【０００８】そこで、イオン発生器に含まれるセラミッ
ク基板の他方の面、すなわちイオン発生部を有する面と
は反対の面上には、発熱層が形成されている。このイオ
ン発生器は、発熱層で発生するジュール熱によりイオン
発生器全体を加熱し、硝酸塩を熱分解することにより、
イオン発生部からのイオン発生量を安定化させる構造と
なっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このイオンデポジショ
ン方式の帯電装置に備えられているイオン発生器のセラ
ミック基板は、０．５乃至１ｍｍ程度と薄いため脆く、
しかも一方向に延出された細長い形状に形成されている
ため反りやすく、帯電装置として製造される製造工程や
画像形成装置本体に組み込まれる際の組立工程におい
て、折れや欠け等の破損を生じ易い。このため、取り扱
いには十分な注意が必要とされる。

【００１０】また、イオン発生器は、硝酸塩の付着を防
止するためにセラミック基板の他方の面上に設けられた
発熱層により、常にセラミック基板が加熱され続ける
と、基板そのものが熱を持ち、感光体ドラムの回転が停
止した場合には、加熱されているセラミック基板に面し
た感光体ドラムの一部分の温度が異常に上昇する。この
ような異常な温度上昇に伴い、感光体ドラムの一部分の
特性が変化するとともに、この感光体ドラムで形成され
る画像の画質を劣化させることとなる。また、細長く、
薄いセラミック基板上に発熱層を形成するためには、製
造工程が煩雑となる上、電極構造が複雑となり、帯電装
置自体のコストを増大させる問題が発生する。

【００１１】このような問題を解決するために、ファン
を取り付けて、積極的に空気を流す方法もあるが、ファ
ンのコスト分だけ装置のコストを増大させるばかりでな
く、加熱されている基板そのもので感光体ドラム表面が
覆われているために放熱効果が少ないといった問題もあ
る。

【００１２】そこで、この発明の目的は、イオンデポジ
ション方式の帯電装置であって、コストを増大させるこ
となく、高画質が維持できる信頼性の高い帯電装置及び
この帯電装置を備えた画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、第１の方向に延出された平板
状の基板と、この基板の一方の面上に絶縁体層を介して
配置された一対の放電用電極体と、前記一対の放電用電
極体間に所定の電位差を形成するための電圧印加手段
と、を有し、被帯電体を所定の電位に帯電させる帯電手
段と、前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記被
帯電体に含まれる前記第１の方向に延出された軸線から
直上に延びた垂線に対して角度θの傾きをもって配置さ
れるように前記帯電手段を保持する保持手段と、を備え
たことを特徴とする帯電装置を提供するものである。

【００１４】また、この発明によれば、第１の方向に延
出された平板状の基板と、この基板の一方の面上に絶縁
体層を介して配置された一対の放電用電極体と、前記一
対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するための電
圧印加手段と、を有し、被帯電体を所定の電位に帯電さ
せる帯電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する法線
が、前記被帯電体に含まれる前記第１の方向に延出され
た軸線から直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾き
をもって配置されるように前記帯電手段を保持する保持
手段と、を備えたことを特徴とする帯電装置が提供され
る。

【００１５】さらに、この発明によれば第１の方向に延
出された平板状の基板と、この基板の一方の面上に絶縁
体層を介して配置された一対の放電用電極体と、前記一
対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するための電
圧印加手段と、を有し、被帯電体を所定の電位に帯電さ
せる帯電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する法線
が、前記被帯電体に含まれる前記第１の方向に延出され
た軸線から直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾き
をもって配置され、且つ前記放電用電極体と前記被帯電
体との間の間隔が０．５乃至２ｍｍとなるように前記帯
電手段を保持する保持手段と、を備えたことを特徴とす
る帯電装置が提供される。

【００１６】またさらに、この発明によれば、第１の方
向に延出された平板状の基板と、この基板の一方の面上
に絶縁体層を介して配置された一対の放電用電極体と、
前記一対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するた
めの電圧印加手段と、を有し、前記第１の方向に延出さ
れた軸線を中心に回転可能に形成された被帯電体を所定
の負の電位に帯電させる帯電手段と、前記放電用電極体
が配置されている前記基板の一方の面に対する法線が、
前記被帯電体に含まれる前記軸線から直上に延びた垂線
に対して１０゜以上の傾きをもって配置されるように前
記帯電手段を保持する保持手段と、を備えたことを特徴
とする帯電装置が提供される。

【００１７】さらにまた、この発明によれば、第１の方
向に延出された平板状の基板と、この基板の一方の面上
に絶縁体層を介して配置された一対の放電用電極体と、
前記一対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するた
めの電圧印加手段と、を有し、感光体を所定の電位に帯
電させる帯電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する
法線が、前記感光体に含まれる前記第１の方向に延出さ
れた軸線から直上に延びた垂線に対して角度θの傾きを
もって配置されるように前記帯電手段を保持する保持手
段と、前記帯電手段によって帯電された前記感光体に画
像データに対応した光ビームを照射して静電潜像を形成
する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像を現
像する現像手段と、を備えたことを特徴とする画像形成
装置が提供される。

【００１８】またさらに、この発明によれば、第１の方
向に延出された平板状の基板と、この基板の一方の面上
に絶縁体層を介して配置された一対の放電用電極体と、
前記一対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するた
めの電圧印加手段と、を有し、感光体を所定の電位に帯
電させる帯電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する
法線が、前記感光体に含まれる前記第１の方向に延出さ
れた軸線から直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾
きをもって配置されるように前記帯電手段を保持する保
持手段と、前記帯電手段によって帯電された前記感光体
に画像データに対応した光ビームを照射して静電潜像を
形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像
を現像する現像手段と、を備えたことを特徴とする画像
形成装置が提供される。

【００１９】さらにまた、この発明によれば、第１の方
向に延出された平板状の基板と、この基板の一方の面上
に絶縁体層を介して配置された一対の放電用電極体と、
前記一対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するた
めの電圧印加手段と、を有し、感光体を所定の電位に帯
電させる帯電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する
法線が、前記感光体に含まれる前記第１の方向に延出さ
れた軸線から直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾
きをもって配置され、且つ前記放電用電極体と前記感光
体との間の間隔が０．５乃至２ｍｍとなるように前記帯
電手段を保持する保持手段と、前記帯電手段によって帯
電された前記感光体に画像データに対応した光ビームを
照射して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に
形成された静電潜像を現像する現像手段と、を備えたこ
とを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２０】またさらに、この発明によれば、第１の方
向に延出された平板状の基板と、この基板の一方の面上
に絶縁体層を介して配置された一対の放電用電極体と、
前記一対の放電用電極体間に所定の電位差を形成するた
めの電圧印加手段と、を有する帯電手段と、前記帯電手
段の基板の面に対する法線が、感光体に含まれる前記第
１の方向に延出された軸線から直上に延びた垂線に対し
て１０゜以上の傾きをもって配置されるように前記帯電
手段を保持する保持手段と、を備えた帯電装置により前
記感光体を所定レベルの負の電位に帯電させる帯電工程
と、前記感光体に画像データに対応して変調された光ビ
ームを照射して露光することにより静電潜像を形成する
潜像形成工程と、この静電潜像を現像することにより画
像データに対応した現像剤像を形成する現像工程と、を
備えたことを特徴とする画像形成方法が提供される。

【００２１】この発明の帯電装置によれば、被帯電体を
所定の電位に帯電させる帯電手段は、帯電手段に含まれ
る平板状の基板の面に対する法線が、被帯電体に含まれ
る第１の方向に延出された軸線から直上に延びた垂線に
対して１０゜以上の傾きをもって配置されるように保持
手段によって保持されている。

【００２２】このため、放電用電極体が被帯電体の直上
に位置することなく、傾いて配置されているため、被帯
電体を帯電させる際に発生するオゾンが被帯電体の表面
と平板状の基板状に配置された放電用電極体との間にこ
もらず、流れてしまい、オゾンにより生成される硝酸塩
が被帯電体表面に付着することが防止できる。また、別
途にオゾンを吸引するためのファンを設置する必要が無
いため、装置のコスト増大を防止できる。さらに、放電
用電極体周辺に発生する硝酸塩を熱分解するために発熱
層を設けたりする必要もなく、帯電手段の構造及び製造
工程を簡素化することができる。

【００２３】また、この発明の帯電装置によれば、帯電
手段は、放電用電極体と被帯電体との間の間隔が０．５
乃至３．０ｍｍとなるように近接配置されている。この
ため、被帯電体に対する帯電性は、少ない消費電力で効
率良く被帯電体を帯電することができる。したがって、
低消費電力化が可能となる。

【００２４】さらに、この帯電装置を備えた画像形成装
置によれば、感光体を所定の電位に帯電させる帯電手段
は、帯電手段に含まれる平板状の基板の面に対する法線
が、感光体に含まれる第１の方向に延出された軸線から
直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配
置されるように保持手段によって保持されている。

【００２５】このため、放電用電極体が感光体の直上に
位置することなく、傾いて配置されているため、感光体
を帯電させる際に発生するオゾンが感光体の表面と平板
状の基板状に配置された放電用電極体との間にこもら
ず、流れてしまい、オゾンにより生成される硝酸塩が感
光体表面に付着することが防止できる。したがって、感
光体上に形成される画像を、常に高品質に維持すること
ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１には、この発
明の実施の形態に係る帯電装置の主要部であるイオン発
生器の基本的な構造が示されている。

【００２７】図１に示すように、イオン発生器１は、所
定の方向に延出されて細長い形状に形成されたセラミッ
ク基板２を有している。このセラミック基板２は、例え
ば幅約１０ｍｍ，長さ約３５０ｍｍ，厚さ約０．５ｍｍ
である。

【００２８】このセラミック基板２の一方の面上のほぼ
中央部には、所定の方向、すなわちセラミック基板２が
延出された方向と同一の方向に延出して形成された誘導
電極３が配設されている。誘導電極３は、例えば幅約４
０μｍ、厚さ１乃至５μｍである。

【００２９】また、セラミック基板２の一方の面は、誘
導電極３を覆うように、ガラスなどによって形成された
絶縁層４によって被覆されている。この絶縁層４の厚さ
は、例えば２０乃至５０μｍである。

【００３０】絶縁層４の上には、所定の方向に延出され
て形成された２本のイオン発生電極５Ａ、及び５Ｂが配
設されている。イオン発生電極５Ａ及び５Ｂの厚さは、
例えば１０乃至３０μｍであり、２本のイオン発生電極
５Ａ及び５Ｂの間の間隔は、例えば約８０μｍである。

【００３１】また、絶縁層４上には、イオン発生電極５
Ａ及び５Ｂを保護するために被覆された表面保護層７が
形成されている。この表面保護層７は、イオン発生電極
５Ａ及び５Ｂの放電に伴う酸化、及び変性を防止するた
めに設けられている。

【００３２】このような誘電電極３、絶縁層４、イオン
発生電極５Ａ及び５Ｂ、及び表面保護層７は、セラミッ
ク基板２上にそれぞれ厚膜印刷する方法で簡単に作成す
ることができる。

【００３３】そして、放電用電極体として機能する誘電
電極３、及びイオン発生電極５Ａ及び５Ｂによってイオ
ン発生部６が形成されている。誘導電極３、及びイオン
発生電極５Ａ、５Ｂは、交流電圧を発生する交流電源８
に接続されている。また、イオン発生電極５Ａ、５Ｂ
は、バイアス電圧を印加するための直流電源に接続され
ている。交流電源８から発生される交流電圧の周波数
は、数ＫＨｚ乃至数百ＫＨｚであり、誘導電極３とイオ
ン発生電極５Ａ及び５Ｂとの間に印加される出力電圧
は、１乃至３ＫＶｐ−ｐの高周波・高電圧である。

【００３４】絶縁層４を介して誘導電極３とイオン発生
電極５Ａ及び５Ｂとの間に、上述したような高周波・高
電圧が印加されると、イオン発生電極５Ａ及び５Ｂの周
辺の空気がイオン化される。直流電源９から供給される
バイアス電圧として、負の電圧がイオン発生電極５Ａ及
び５Ｂに印加された場合には、イオン発生電極５Ａ及び
５Ｂの周辺の空気は、負にイオン化され、イオン発生器
１から負のイオンのみが発生される。また、直流電源９
から供給されるバイアス電圧として、正の電圧がイオン
発生電極５Ａ及び５Ｂに印加された場合には、イオン発
生電極５Ａ及び５Ｂの周辺の空気は、正にイオン化さ
れ、イオン発生器１から正のイオンのみが発生される。
図１に示した例では、イオン発生電極５Ａ及び５Ｂに負
の直流電圧が印加されているため、イオン発生器１から
負のイオン１１が発生されている。

【００３５】図２には、図１に示したイオン発生器を適
用した電子写真式の画像形成装置の一例が示されてい
る。図２に示すように、画像形成装置は、ほぼ中央に回
転自在に位置された像担持体としての感光体ドラム１０
０を有している。感光体ドラム１００は、イオン発生器
１に含まれるセラミック基板２が延出されている方向に
沿って延出された回転軸を中心に、図示しないモータに
より所定の回転速度で回転可能に形成されている。

【００３６】感光体ドラム１００の周囲の所定の位置に
は、ドラム表面を所定の電荷に帯電させる帯電手段とし
て機能するイオン発生器１を含む帯電装置１０１、画像
データに対応して感光体ドラム１００の軸線方向に沿っ
て感光体ドラム１００の表面にレーザビームを照射する
ことで感光体ドラム１００の表面に静電潜像を形成する
露光手段として機能するレーザ露光装置１０２、及びレ
ーザ露光装置１０２による露光により感光体ドラム１０
０の表面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナ
ーを供給して所望の画像濃度で現像する現像ローラ１０
３ａを有する現像手段として機能する現像装置１０３が
感光体ドラムの回転方向に沿って順に配置されている。

【００３７】また、感光体ドラム１００の回転方向に沿
った現像装置１０３の下流側に位置する所定位置には、
図示しない用紙カセットから給紙された被転写材すなわ
ちコピー用紙Ｐに感光体ドラム１００に形成されたトナ
ー像を転写するとともにトナー像が転写された用紙Ｐを
感光体ドラム１００から分離させるための転写・剥離チ
ャージャ１０４、感光体ドラム１００の表面に残留した
トナーを清掃するクリーニング装置１０５、及び、感光
体ドラム１００の表面に残った電位を除電する除電装置
１０６が、順に、配置されている。

【００３８】用紙Ｐが搬送される方向であって、感光体
ドラム１００に対して熱を与えにくい位置には、ローラ
表面が互いに圧接されたヒートローラ対１１０ａ及び１
１０ｂを含み、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱する
ことでトナー像を溶融させつつトナー像と用紙Ｐとを加
圧して用紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置１１０が
設けられている。

【００３９】なお、帯電装置１０１に含まれるイオン発
生器１は、例えば感光体ドラム１００から５００乃至３
０００μｍの間隔をおいて配置されている。次に、この
画像形成装置の動作について説明する。

【００４０】まず、図示しないモータが付勢され、感光
体ドラム１００が所定の回転速度で回転される。同時
に、帯電装置１０１に含まれるイオン発生器１が作動さ
れ、感光体ドラム１００の表面に所定の電位が与えられ
る。すなわち、イオン発生器１には、交流電源８から所
定の高周波・高電圧が供給されると共に、直流電源９か
ら負のバイアス電圧が供給される。そして、イオン発生
器１から負のイオンが感光体ドラム１００に提供され、
感光体ドラム１００の初期表面電位は、例えば、おおむ
ね、−７００ボルト程度に一様に帯電される。

【００４１】引き続いて、レーザ露光装置１０２によ
り、感光体ドラム１００の表面に、原稿の画像に対応す
る画像データに応じて変調されたレーザビームが照射さ
れる。なお、レーザ露光装置１０２から出射されるレー
ザビームの出射タイミングすなわち書き出し開始位置
は、用紙Ｐの大きさに対応されて図示しない記憶装置に
予め記憶されている書き出し位置に基づいて、図示しな
い水平同期信号から所定の主走査方向クロック分だけデ
ィレイが付加されることはいうまでもない。

【００４２】このように、レーザビームが照射された部
分の感光体ドラム１００の表面は、抵抗が減少するの
で、感光体ドラム１００に提供されていた負のイオンが
消去され、感光体ドラム１００の外周面に、画像データ
に対応する静電潜像が形成される。

【００４３】このようにして形成された静電潜像は、た
とえば、−５００ボルトの現像バイアス電圧が印加され
ている現像装置１０３の現像ローラ１０３ａから供給さ
れるトナーによって現像される。すなわち、感光体ドラ
ム１００上の負のイオンが消去された部分に、反転現像
プロセスによって負に帯電した着色微粒子であるトナー
が−５００ボルト程度の現像バイアスを与えられること
により感光体ドラム１００の表面に付着し、静電潜像が
可視化されるものである。

【００４４】図示しない用紙カセットから取り出された
用紙Ｐは、タイミングローラ１１２により画像データと
タイミングを合わせて搬送され、感光体ドラム１００に
接触される。

【００４５】続いて、所定の転写電圧が印加されている
転写・剥離チャージャ１０４からの転写出力により、用
紙Ｐに、トナー像として転写される。転写チャージャで
は、例えば用紙Ｐの裏側から正の電荷が与えられ、感光
体ドラム１００上に負に帯電したトナーによって現像さ
れた画像を用紙Ｐに引きつけ、転写するものである。ト
ナー像が転写された用紙Ｐは、剥離チャージャからの剥
離出力によって感光体ドラム１００から剥離される。

【００４６】トナー像とともに感光体ドラム１００の表
面から剥離された用紙Ｐは、定着装置１１０に向けて搬
送され、定着装置１１０を介して用紙Ｐに定着される。
定着装置１１０では、用紙Ｐに転写されたトナー像が加
熱・加圧されることによって用紙Ｐ上に定着される。

【００４７】用紙Ｐにトナー像を転写した感光体ドラム
１００は、引き続き回転され、クリーニング装置１０５
を介して残存トナーが取り除かれたのち除電装置１０６
により残留電荷が除電され、引き続いて、次の画像形成
に利用される。

【００４８】次に、図１に示したイオン発生器の画像形
成装置に対する取り付け方法について説明する。図３に
示すように、帯電装置の主要部であるイオン発生器１
は、保持部材２０に位置決めされ、固定部材３０でイオ
ン発生器１を押し付けるようにしてユニット化されてい
る。このように、イオン発生器１を含むユニットは、画
像形成装置本体に取り付けられて使用される。

【００４９】すなわち、保持部材２０は、剛体、例えば
アルミニウムなどの金属によって形成されている。この
保持部材２０は、イオン発生器１を嵌合して保持するた
めの開口された保持部２１を有している。そして、保持
部２１におけるイオン発生器１が嵌合される位置には、
イオン発生器１を位置決めするための凹部２２が形成さ
れている。保持部２１に形成された凹部２２には、イオ
ン発生器１のイオン発生部６が感光体ドラム１００に面
するように、イオン発生器１が取り付けられている。

【００５０】また、保持部材２０は、イオン発生器１が
取り付けられる位置、すなわち保持部２１に対向する面
に開口部２３を有している。この開口部２３は、イオン
発生器１と保持部材２０とによって囲まれた空間の内部
の空気を外部に逃がすことが可能となるように形成され
ている。

【００５１】さらに、この保持部材２０は、画像形成装
置本体に取り付けるための突起部２４を有している。こ
の突起部２４は、画像形成装置本体の取り付け部１２０
に固定され、後に詳述するように、感光体ドラム１００
に対する位置合わせがなされる。

【００５２】この保持部材２０は、図３に示したような
断面と略同一の形状で所定の方向、すなわち、感光体ド
ラム１の回転中心軸に平行な方向に沿って延出されてい
る。固定部材３０は、例えばステンレスなどの金属によ
って形成されている。この固定部材３０は、イオン発生
器１を保持部材２０に向けて押し付けるように挟持する
とともに、保持部材２０を覆うように形成されている。

【００５３】この固定部材３０のイオン発生器１が面す
る位置には、感光体ドラム１とイオン発生器１のイオン
発生部６とが対向するように、開口が形成されている。
イオン発生器１と保持部材２０とは、隙間なく取り付け
られることが望ましいため、固定部材３０は、イオン発
生器１を弾性的に固定するための弾性保持部３１を有し
ている。

【００５４】この弾性保持部３１は、固定部材３０の側
面を切り起こして形成されている。そして、この弾性保
持部３１は、保持部材２０の突起部２４に係合され、イ
オン発生器１を保持部材２０側に押しつけるとともに、
弾性的にイオン発生器１を保持している。すなわち、弾
性保持部３１は、保持部材２０を基板側へ付勢するため
の付勢手段を構成するものである。

【００５５】なお、保持部材２０は、アルミニウム材を
引き抜き加工することによって製作することができる。
図３に示したように、イオン発生器１は、延出された方
向に沿って保持部材２０と固定部材３０とによって保持
されているため、極めて薄く形成されたイオン発生１で
あっても延出された方向に沿って反るようなことはな
く、取り扱いが容易となるとともに、組み立て性が向上
する。

【００５６】次に、図３に示したようなイオン発生器を
含んでユニット化された帯電装置の画像形成装置に対す
る取付位置について詳細に説明する。画像形成装置にお
いて上述したような画像形成動作を繰り返し実行してい
ると、イオン発生器１におけるイオン発生部６付近にお
いて、放電にともなって発生されるオゾンにより硝酸塩
が発生する。このイオン発生部６付近で発生した硝酸塩
は、下方に降り注ぎ、多くの場合、イオン発生器１の下
方に配置された感光体ドラム１００上に降り注ぐことと
なる。特に、感光体ドラム１００の停止回数が多い場
合、ドラム表面に多量の硝酸塩が降り注ぎ、付着する。

【００５７】硝酸塩は、吸湿性を有するため、感光体ド
ラム１００上に硝酸塩が付着していると、多湿環境化、
場合によっては常湿環境化においてもドラム表面が水分
を含み、トナーの付着性が悪化する。したがって、形成
された画像にボケが発生することがある。

【００５８】たとえば、１００００枚の連続コピーを実
行した場合には、画像にボケが発生することはなかった
が、１枚ずつコピー動作を実行した後、感光体ドラム１
００を停止させる動作を１００００回繰り返して１００
００枚のコピーをとった場合には、画像にボケが発生し
た。

【００５９】これは、イオン発生部にこもっていた硝酸
塩が感光体ドラム表面に降り注ぐのだが、連続コピーの
場合には、感光体ドラム１００が回転し続け、感光体ド
ラム表面近傍で発生される気流により、降り注いだ硝酸
塩が吹き飛ばされる。これによって、感光体ドラム表面
における硝酸塩の付着が防止できる。

【００６０】一方、感光体ドラム１００の回転が停止す
る場合には、ドラム表面近傍に気流が発生せず、降り注
いだ硝酸塩は、感光体ドラム表面に付着してしまう。こ
の繰り返しによって、感光体ドラム１００の表面には、
硝酸塩が蓄積され、空気中の水分を吸湿し、画像ボケが
発生するものと考えられる。

【００６１】このような現象は、コロナ帯電器のよう
に、感光体ドラムとイオンの発生源となるタングステン
ワイヤとが距離をおいて配置されている装置の場合には
発生しにくい。これは、感光体ドラムとイオン発生源と
の間の間隙が大きいため、装置内部に設けられたファン
などにより、硝酸塩発生源のオゾンを効率よく、即座に
吸引排気することで対応しているためである。

【００６２】一方、この実施の形態で適用されているよ
うなイオン発生器１は、平面構造であるとともに、イオ
ン発生部６と感光体ドラム１００表面との間隔が０．５
乃至３．０ｍｍと近接して配置されている。

【００６３】したがって、イオン発生器１は、コロナ帯
電器よりオゾンによる硝酸塩の発生量が少ないが、感光
体ドラム１００表面との間隔が狭く、感光体ドラム１０
０の直上にイオン発生器１が配置された場合には、この
間隙にオゾンがこもってしまい、強性的な吸引排気の効
率が悪い。

【００６４】そこで、この実施の形態では、イオン発生
器１を感光体ドラム１００の直上に配置するのではな
く、感光体ドラム１００の回転中心軸から直上に延出さ
れた垂線に対して、イオン発生器１に含まれる基板２の
垂線が所定の角度θに傾くように、イオン発生器１が配
置されている。

【００６５】ここで、以下に示すような実験を実行し、
この実験結果に基づいてイオン発生器１を画像形成装置
に取り付ける際の傾き角度θを規定した。すなわち、こ
の実験では、図２に示したような画像形成装置を利用し
て画像形成動作を実行し、形成された画像の品質を評価
した。

【００６６】以下に、実験方法について説明する。図１
に示したイオン発生器１において、直流電源９から誘導
電極３及びイオン発生電極５Ａ、５Ｂの両電極間に、−
７００Ｖの直流電圧Ｖｄｃが印加され、さらに、交流電
源８から両電極間に、ピーク間電圧２５００Ｖの交流電
圧Ｖｐｐが重畳されて印加される。これらの印加電圧に
より、両電極間に放電が発生し、イオン発生部６から負
のイオンが発生される。

【００６７】発生されたイオンにより、感光体ドラム１
００の表面が一様に帯電され、レーザ露光装置１０２に
よる露光により画像データに応じた静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、現像器１０３により現像され、ト
ナー像が形成される。この現像器１０３は、スチレンア
クリル樹脂を主成分とする平均粒子径８μｍのトナー
と、平均粒子径５０μｍのフェライトキャリアを混合し
た２成分現像器であり、現像バイアスとして−４５０Ｖ
が印加されている。

【００６８】形成されたトナー像は、Ａ４サイズの普通
紙に転写させた後、定着した。感光体ドラム１００は、
直径６０ｍｍのアルミニウム素管に厚さ約２０μｍの有
機光電導体（ＯＰＣ）が塗布されたものを使用した。ま
た、この感光体ドラム１００の円周の速度は、１２５ｍ
ｍ／ｓである。

【００６９】このような条件のもとで、１枚ずつ普通紙
に画像を形成する動作を実行した後、感光体ドラム１０
０の動作を停止させる動作を２００００回繰り返し、２
００００枚の画像を形成した。そして、１０００枚目、
５０００枚目、１００００枚目、及び２００００枚目に
形成された画像の品質を目視で評価した。なお、この画
像形成動作中の動作環境は、温度２０℃、相対湿度（Ｒ
Ｈ）６０％である。また、２００００枚の画像形成動作
後に低温低湿環境、例えば１０℃３０％ＲＨの環境に１
日放置してから画像を形成し、形成された画像の品質を
評価した。さらに、この後、高温高湿環境、例えば３０
℃８５％ＲＨの環境に１日放置してから画像を形成し、
形成された画像の品質を評価した。

【００７０】なお、この実験で使用した画像形成装置の
解像度は、６００ＤＰＩである。イオン発生器１を含む
帯電装置１０１は、図４に示すように、感光体ドラム１
００の回転中心軸Ｏから直上に延出された垂線Ｈと、回
転中心軸Ｏを通りイオン発生器１に含まれる基板２の垂
線Ｌとの成す角θを変化させて配置され、上述した実験
を実行した。また、帯電装置１０１は、イオン発生器１
のイオン発生部６と感光体ドラム１００の表面との間隔
Ｄを０．５〜３．０ｍｍの間で変化させて同様の実験を
実行した。

【００７１】実験結果は、図５に示されている。図中の
○は、画像にボケが発生することなく良好な品質であっ
たことを示し、×は、画像にボケが発生したことを示し
ている。

【００７２】間隔Ｄが０．５ｍｍの場合、５０００回程
度の画像形成動作では、ボケが発生していないが、１０
０００回を超えるとθが０゜及び５゜の場合にボケが発
生することが分かる。しかしながら、θを１０゜以上に
設定して帯電装置１０１を傾けて配置した場合には、２
００００回の画像形成動作後であっても、低温低湿環境
下、及び高温高湿環境下であっても良好な画像が維持で
きた。

【００７３】同様に、間隔Ｄが１．０ｍｍの場合、２．
０ｍｍの場合、及び３．０ｍｍの場合に、θを１０゜以
上に設定することにより、２００００回の画像形成動作
を実行した後であっても、また、いずれの動作環境にお
いても良好な品質の画像が維持できた。

【００７４】この実験結果より、帯電装置１０１の取付
角度をθとすれば、θを１０゜以上に設定することによ
り、画像にボケが発生しないことが分かる。これは、イ
オン発生器１が感光体ドラム１００の直上に位置せずに
θの傾きを持って配置されているため、イオン発生にと
もなって発生される硝酸塩がイオン発生部６と感光体ド
ラム１００表面との間にこもらず、感光体ドラム１００
表面に付着せずに流れたものと考えられる。

【００７５】また、図５に示した実験結果から分かるよ
うに、間隔Ｄが３．０ｍｍ以上の場合、角度θに依存す
ることなく画像のボケが発生しなかった。すなわち、θ
が１０゜以下であっても画像にボケが発生しなかった。
しかしながら、間隔Ｄが３．０ｍｍを超えると、感光体
ドラムを所定の電位に帯電させるためには、イオン発生
器を近接配置した場合と比較して大きな印加電圧を必要
とし、感光体ドラム１００に対する帯電効率が低下す
る。したがって、間隔Ｄは３．０ｍｍを超えることは好
ましくない。

【００７６】また、感光体ドラム１００の直径が１００
ｍｍの場合についても上述したような同様の実験を実行
したが、同様の実験結果が得られた。上述したように、
この実施の形態で適用されるイオン発生器のような平面
型でイオン発生部と感光体ドラムとの間隔が小さい帯電
装置であっても、感光体ドラムの直上からずれた位置に
配置されることにより、硝酸塩の付着を防止でき、長期
間繰り返し使用しても画像ボケが発生しにくい信頼性の
高い装置を提供することができる。

【００７７】また、オゾンを吸引排気するために、別途
にファンを設ける必要もないため、コストを低減するこ
ともできる。さらに、イオン発生器のイオン発生部と感
光体ドラムとの間の距離を短く配置することにより、感
光体ドラムを帯電するために必要な電圧を低減すること
ができ、消費電力を低減することができる。

【００７８】また、イオン発生器は、固定部材により保
持部材に対して弾性的に挟持されることにより、確実に
押え込み、振動や衝撃に対して強化され、信頼性の高い
装置を提供することができる。

【００７９】さらに、オゾンを熱分解するための発熱層
を基板に設ける必要もない。したがって、感光体ドラム
が局所的に加熱されることにより発生する感光体ドラム
の変性をぼうしすることができる。また、イオン発生器
を製造する製造工程を煩雑にする問題のなく、イオン発
生器自体のコストの増大を防止することも可能となる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、イオンデポジション方式の帯電装置であって、コス
トを増大させることなく、高画質が維持できる信頼性の
高い帯電装置、及びこの帯電装置を備えた画像形成装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の帯電装置の主要部であるイ
オン発生器の構造を概略的に示す断面図である。

【図２】図２は、図１に示したイオン発生器を適用した
電子写真式の画像形成装置の一例を概略的に示す図であ
る。

【図３】図３は、図１に示したイオン発生器を画像形成
装置に取り付ける取付方法の一例を概略的に示す図であ
る。

【図４】図４は、図１に示した帯電装置の取付位置を説
明するための図である。

【図５】図５は、図４に示した帯電装置の取付位置を規
定するための実験結果を示す図である。

【符号の説明】

１…イオン発生器 ２…セラミック基板 ３…誘電電極 ４…絶縁層 ５Ａ及び５Ｂ…イオン発生電極 ６…イオン発生部 ７…表面保護層 ８…交流電源 ９…直流電源 ２０…保持部材 ２１…保持部 ２２…凹部 ２３…開口部 ２４…突起部 ３０…固定部材 ３１…弾性保持部 １００…感光体ドラム １０１…帯電装置 １０２…レーザ露光装置 １０３…現像装置 １０４…転写・剥離チャージャ １０５…クリーニング装置 １０６…除電装置 １１０…定着装置 １２０…取り付け部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、被
   帯電体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記被帯電体
   に含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に
   延びた垂線に対して角度θの傾きをもって配置されるよ
   うに前記帯電手段を保持する保持手段と、 を備えたことを特徴とする帯電装置。
2. 【請求項２】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、被
   帯電体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記被帯電体
   に含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に
   延びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配置され
   るように前記帯電手段を保持する保持手段と、 を備えたことを特徴とする帯電装置。
3. 【請求項３】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、被
   帯電体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記被帯電体
   に含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に
   延びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配置さ
   れ、且つ前記放電用電極体と前記被帯電体との間の間隔
   が０．５乃至２ｍｍとなるように前記帯電手段を保持す
   る保持手段と、 を備えたことを特徴とする帯電装置。
4. 【請求項４】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、前
   記第１の方向に延出された軸線を中心に回転可能に形成
   された被帯電体を所定の負の電位に帯電させる帯電手段
   と、 前記放電用電極体が配置されている前記基板の一方の面
   に対する法線が、前記被帯電体に含まれる前記軸線から
   直上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配
   置されるように前記帯電手段を保持する保持手段と、 を備えたことを特徴とする帯電装置。
5. 【請求項５】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、感
   光体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記感光体に
   含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に延
   びた垂線に対して角度θの傾きをもって配置されるよう
   に前記帯電手段を保持する保持手段と、 前記帯電手段によって帯電された前記感光体に画像デー
   タに対応した光ビームを照射して静電潜像を形成する露
   光手段と、 前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段
   と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、感
   光体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記感光体に
   含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に延
   びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配置される
   ように前記帯電手段を保持する保持手段と、 前記帯電手段によって帯電された前記感光体に画像デー
   タに対応した光ビームを照射して静電潜像を形成する露
   光手段と、 前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段
   と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有し、感
   光体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段の基板の面に対する法線が、前記感光体に
   含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直上に延
   びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配置され、
   且つ前記放電用電極体と前記感光体との間の間隔が０．
   ５乃至２ｍｍとなるように前記帯電手段を保持する保持
   手段と、 前記帯電手段によって帯電された前記感光体に画像デー
   タに対応した光ビームを照射して静電潜像を形成する露
   光手段と、 前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段
   と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】第１の方向に延出された平板状の基板と、
   この基板の一方の面上に絶縁体層を介して配置された一
   対の放電用電極体と、前記一対の放電用電極体間に所定
   の電位差を形成するための電圧印加手段と、を有する帯
   電手段と、前記帯電手段の基板の面に対する法線が、感
   光体に含まれる前記第１の方向に延出された軸線から直
   上に延びた垂線に対して１０゜以上の傾きをもって配置
   されるように前記帯電手段を保持する保持手段と、を備
   えた帯電装置により前記感光体を所定レベルの負の電位
   に帯電させる帯電工程と、 前記感光体に画像データに対応して変調された光ビーム
   を照射して露光することにより静電潜像を形成する潜像
   形成工程と、 この静電潜像を現像することにより画像データに対応し
   た現像剤像を形成する現像工程と、 を備えたことを特徴とする画像形成方法。